组卷网 > 知识点选题 > 基于速度选择器的质谱仪
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解析
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1 . 日本福岛核电站的核泄漏事故,使碘的同位素131被更多的人所了解.利用质谱仪可分析碘的各种同位素.如图所示,电荷量均为+q的碘131和碘127质量分别为m1m2,它们从容器A下方的小孔S1进入电压为U的加速电场(入场速度忽略不计).经电场加速后从S2小孔射出,垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片上.下列说法正确的是
A.磁场的方向垂直于纸面向里
B.131进入磁场时的速率为
C.131与碘127在磁场中运动的时间差值为
D.打到照相底片上的碘131与碘127之间的距离为
2018-05-30更新 | 1497次组卷 | 14卷引用:2019新鲁科版高中物理选择性必修第二册 第1章 第3节 洛伦兹力的应用 节练习
2 . 质谱仪是用来分析同位素的装置,如图为质谱仪的示意图,其由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构成.由三种不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器,该粒子束沿直线穿过底板上的小孔O进入偏转磁场,最终三种粒子分别打在底板MN上的P1P2P3三点,已知底板MN上下两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外,且磁感应强度的大小分别为B1B2,速度选择器中匀强电场的电场强度的大小为E.不计粒子的重力以及它们之间的相互作用,则
A.速度选择器中的电场方向向右
B.三种粒子的速度大小均为
C.如果三种粒子的电荷量相等,则打在P3点的粒子质量最大
D.如果三种粒子电荷量均为q,且P1P3的间距为Δx,则打在P1P3两点的粒子质量差为
3 . 如图所示,abc三个带电粒子从上端小孔O1射入速度选择器后,又都从O2进入下方的磁场,虚线是它们的运动轨迹,它们所带电荷量之比为qaqbqc=1:2:4,它们的质量之比为mambmc=1:1:2,不计粒子重力,则
A.这三种粒子都带负电
B.这三种粒子在偏转磁场中运动的时间都相等
C.打在P2点的粒子是c
D.粒子bc都打在P1
4 . 如图所示,两平行金属板PQ水平放置,上极板带正电下极板带负电板间存在匀强电场和匀强磁场(图中未面出),一个带电粒子在两平行板间做匀速直线运动后,从O点垂直进入另一个垂直纸而向外的匀强磁场中,粒子做匀速圆周运动,最后打在挡板MN上的A点,不计粒子重力.下列说法正确的是
   
A.此粒子一定带负电
B.PQ间的磁场一定垂直纸面向外
C.若另一个带电粒子也能沿相同的轨迹运动,则它一定与该粒子具有相同的荷质比
D.若另一个带电粒子也能做匀速直线运动,则它一定与该粒子具有相同的荷质比
12-13高二下·四川资阳·期末
多选题 | 较易(0.85) |
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5 . 速度相同的一束带电粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是(   
A.该束带电粒子带正电
B.速度选择器的P1极板带负电
C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于EB1
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0,粒子的比荷越大
6 . 下面列举的四种器件中,在工作时利用了电磁感应现象的是(  
A.质谱仪
B.电磁炉
C.电吹风
D.回旋加速器
7 . 质谱仪是一种测带电粒子质量和分析同位素的重要工具.如图所示为一种质谱仪的原理示意图,粒子源产生的电荷量为q的正离子,飘入加速电场加速后,刚好沿直线通过速度选择器,通过狭缝O沿垂直磁场的方向进入偏转磁场,并打在底片上的中点P处。已知速度选择器中的电场强度为E,磁感应强度为B1,偏转磁场的磁感应强度为B0,放置底片的区域MN=L,且ONL。不考虑离子的重力和进入加速电场前的初速度。
(1)求离子的质量m和加速电场的电压U
(2)只改变偏转磁场磁感应强度的大小,可调节离子打在底片上的位置.为使离子打在底片上,求偏转磁场磁感应强度的调节范围(用B0表示)。

8 . 质谱仪是一种精密仪器,是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具图中所示的质谱仪是由加速电场和偏转磁场组成带电粒子从容器A下方的小孔飘入电势差为U的加速电场,其初速度几乎为0,然后经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片D不计粒子重力.

若由容器A进入电场的是质量为m、电荷量为q的粒子,求:
粒子进入磁场时的速度大小v
粒子在磁场中运动的轨道半径
若由容器A进入电场的是互为同位素的两种原子核,由底片上获知在磁场中运动轨迹的直径之比是的质量之比
9 . 如图所示,质量、速度和电量均不完全相同的正离子垂直于匀强磁场和匀强电场的方向飞入,匀强磁场和匀强电场的方向相互垂直.离子离开该区域时,发现有些离子保持原来的速度方向并没有发生偏转,如果再让这些离子进入另一匀强磁场中,发现离子束再分裂成几束,这种分裂的原因是离子束中的离子一定有不同的(       
A.质量B.电量C.速度D.荷质比
10 . 速度相同的一束粒子(不计重力)经过速度选择器后射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是(     
A.这束带电粒子带正电
B.速度选择器的P1极板带负电
C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于
D.若粒子在磁场中运动半径越大,则该粒子的比荷越小
共计 平均难度:一般